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课件网) 3.1 波的形成和描述 1.知道什么是机械波以及机械波的形成条件和过程. 2.能区分横波和纵波. 3.知道什么是波的图像,能在简谐波的图像中读出质点振动的振幅、波长、周期等物理量. 4.知道波动图像判断质点的振动情况;知道质点的振动图像判断波动情况. 学习目标 一、认识机械波 1.机械波的定义:机械振动在媒介中的传播. 2.形成机械波的两个条件:机械振动的波源和传播振动的介质. (1)波源:振动源. (2)介质:用来传播机械振动的媒介. 思考:有振动是否一定有机械波 提示:有振动不一定有机械波,有机械波一定有振动. 知识梳理 二、机械波的传播 1.机械波的形成:波源带动相邻质点做受迫振动,该质点振动后会同样带动其相邻质点做受迫振动,即绳子上每个振动的质点又如新的波源带动下一个质点的运动,直至机械波传播到能传播的地方. 2.机械波的特点:机械波既传播振动的运动形式,同时也将波源的能量传播出去.波是传递能量的一种方式. 思考:机械波形成后,若波源停止振动,机械波会立即消失吗 提示:不会.波源停止振动后,机械波传递的能量并没有立即消失,因此机械波不会立即消失. 三、横波与纵波 1.横波:介质质点的振动方向与波的传播方向垂直的机械波. 2.纵波:波的传播方向和质点的振动方向在同一直线上的机械波. 四、机械波的图像 1.建立坐标系:用横坐标表示介质中各个质点的平衡位置,用纵坐标表示这一时刻各个质点偏离平衡位置的位移. 2.连线:连接各位移矢量的末端,就得出一条光滑曲线,这条曲线就是简谐波在这一时刻的图像. 3.波峰和波谷:从横波的图像中可以看到,在波的传播方向上达到正向最大位移的质点和达到反向最大位移的质点交替出现.前者所在处叫作波峰,后者所在处叫作波谷. 思考:为什么不同时刻波的图像的形状不同 提示:在波的传播过程中,各质点都在各自的平衡位置附近振动,不同时刻质点的位移不同,故不同时刻波的图像不同. 五、描述机械波的物理量 1.波长: (1)在波动中,对平衡位置的位移总是相同的两个相邻质点之间的距离,叫作波长,通常用λ 表示. (2)横波的相邻波峰或者波谷的距离等于横波波长;纵波的两个相邻最密部或者相邻最疏部的距离等于纵波波长. 2.波的周期:机械波传播一个波长的时间正好等于波源的振动周期,这个周期就是波的周期T.波的周期T与波的频率f的关系是T=. 3.波速:振动状态在介质中的传播速度叫作波速,用v表示.与波长和周期的关系是v=. 4.决定因素:波从一种介质进入另一种介质中传播时,频率(或周期)不变;机械波在介质中的传播速度由介质的性质决定,在不同介质中,波的传播速度也不同. 思考:某时刻,两个相邻的、位移相等的质点间的距离一定等于波长吗 提示:不一定.某时刻两质点位移相等,间距却不一定等于波长. 基础演练 1.正误判断. (1)机械波传播的是介质中的质点.( ) (2)在绳波的形成和传播中,所有质点同时开始运动.( ) (3)横波中质点的振动方向与波的传播方向垂直.( ) (4)同一波形上各质点的振幅相等.( ) (5)波的图像表示各个时刻各个质点的位移.( ) (6)质点做简谐运动时,在介质中形成的波形为正弦曲线.( ) (7)波在同一种均匀介质中匀速传播,波由一种介质进入另一种介 质,频率、波速和波长都要改变.( ) × × √ √ × √ × 2.(多选)关于横波和纵波,下列说法正确的是( ) A.对于纵波,质点的振动方向和波的传播方向有时相同,有时相反 B.对于横波,质点的运动方向与波的传播方向一定垂直 C.形成纵波的质点随波一起迁移 D.空气介质只能传播纵波 解析:质点的振动方向与波的传播方向垂直的波是横波,质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上的波是纵波;纵波 ... ...